(57)【要約】【課題】  車両の排気消音装置において、エンジンの低速回転域における低周波数の排気音に対する消音性能を高めることができ、また、エンジンの高速回転域におけるエンジンの出力損失を大幅に低減できる。【解決手段】  車体Ｂの縦中央線Ｌ−Ｌに対して一方側の車体Ｂ下の後方に主消音器Ｍを配置し、第１のテールパイプ２０の下流部２０ｄを、主消音器Ｍから延出させて車体Ｂの縦中央線Ｌ−Ｌを横切ってその他方側に配置し、一方、第２のテールパイプ３０の下流部を主消音器Ｍから車体Ｂ後方側へ延出させ、第１のテールパイプ２０を通過する排気ガスを他方側の車体Ｂ後方部から大気へ排出し、第２テールパイプ３０を通過する排気ガスを一方側の車体Ｂ後方部から大気へ排出する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
消音器（Ｍ）にて消音処理された排気ガスを大気に排出する第１および第２のテールパイプ（２０，３０）と、消音器（Ｍ）内の排気圧力が所定値以上に上昇すると開弁するバルブ（Ｖ）とを備え、
エンジン（Ｅ）の低速回転域では、バルブ（Ｖ）の閉弁により第１のテールパイプ（２０）から排気ガスを大気へ排出し、エンジン（Ｅ）の高速回転域では、バルブ（Ｖ）の開弁により第１テールパイプ（２０）に加え、第２のテールパイプ（３０）からも排気ガスを大気へ排出する、車両の排気消音装置において、
車体（Ｂ）の縦中央線（Ｌ−Ｌ）に対して一方側の車体（Ｂ）下の後方に前記消音器（Ｍ）を配置し、前記第１のテールパイプ（２０）の下流部（２０ｄ）を、消音器（Ｍ）から延出させて車体（Ｂ）の縦中央線（Ｌ−Ｌ）を横切ってその他方側に配置し、一方、前記第２のテールパイプ（３０）の下流部（３０ｄ）を消音器（Ｍ）から車体（Ｂ）後方側へ延出させ、第１のテールパイプ（２０）を通過する排気ガスを前記他方側の車体（Ｂ）後方部から大気へ排出し、第２のテールパイプ（３０）を通過する排気ガスを前記一方側の車体（Ｂ）後方部から大気へ排出するようにしたことを特徴とする、車両の排気消音装置。
【請求項２】
前記第１のテールパイプ（２０）の下流部（２０ｄ）の後部と、前記第２のテールパイプ（３０）の下流部（３０ｄ）は、車体（Ｂ）の縦中央線（Ｌ−Ｌ）に対して対称の位置に配置されていることを特徴とする、前記請求項１記載の車両の排気消音装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車などの車両のエンジンの排気系に接続されて排気音を低減する、車両の排気消音装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用排気消音装置において、消音器１にエンジンからの排気ガスを導入するインレットパイプ９と、消音器１内の排気ガスを大気に排出する第１、第２の２つのテールパイプ１２，１３と、消音器１内の排気圧力が上昇すると開弁するバルブ１６とを備え、エンジンの低速回転域では、バルブ１６の閉弁により第１のテールパイプ１２のみから排気ガスを大気へ排出し、エンジンの高速回転域では、バルブ１６の開弁により第１のテールパイプ１２に加え、第２のテールパイプ１３からも排気ガスを大気へ排出するようにしたものが開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３２６４１３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、かかる従来の排気消音装置によれば、エンジンの低速回転域では、第１のテールパイプのみから排気ガスが大気へ排出されることにより、テールパイプの流路断面積が絞られるので、エンジンの低速回転域における低周波数の排気音に対する消音性能を高めることができ、また、エンジンの高速回転域では、第１、第２の２本のテールパイプから同時に排気ガスが大気へ排出されることにより、消音器内の排気抵抗の増加によるエンジンの出力損失を抑制できるという利点が得られるが、このものでは、第１のテールパイプは、その大部分が消音器内にあり、しかも第２のテールパイプと同じく消音器の後方に延出されているので、第１のテールパイプは、その管長を十分長く確保するのが難しく、第１のテールパイプの流路断面積を絞るのに自ずから限界があり、エンジンの低速回転域における所望の消音効果が得られないという問題があった。
【０００４】
本発明はかかる実情に鑑みて提案されたもので、消音器から延出される第１のテールパイプの管長を、車体下のスペースを有効に利用して十分長く確保することができるようにして、エンジンの低速回転域における低周波数の排気音に対する消音性能を前記特許文献１に開示されるものよりも大幅に高めることができるようにした、新規な車両の排気消音装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、消音器にて消音処理された排気ガスを大気に排出する第１および第２のテールパイプと、消音器内の排気圧力が所定値以上に上昇すると開弁するバルブとを備え、エンジンの低速回転域では、バルブの閉弁により第１のテールパイプから排気ガスを大気へ排出し、エンジンの高速回転域では、バルブの開弁により第１のテールパイプに加え、第２のテールパイプからも排気ガスを大気へ排出する、車両の排気消音装置において、車体の縦中央線に対して一方側の車体下の後方に前記消音器を配置し、前記第１のテールパイプの下流部を、消音器から延出させて車体の縦中央線を横切ってその他方側に配置し、一方、前記第２のテールパイプの下流部を消音器から車体後方側へ延出させ、第１のテールパイプを通過する排気ガスを前記他方側の車体後方部から大気へ排出し、第２のテールパイプを通過する排気ガスを前記一方側の車体後方部から大気へ排出するようにしたことを特徴としている。
【０００６】
また、上記目的達成のため、請求項２記載の発明は、前記請求項１記載のものにおいて、前記第１のテールパイプの下流部の後部と、前記第２のテールパイプの下流部は、車体の縦中央線に対して対称の位置に配置されていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１記載の発明によれば、車体の縦中央線に対して一方側に配置される消音器に対して第１のテールパイプの下流部を、前記縦中央線を横切って車体の他方側に配置したので、車体下のスペースを利用して第１のテールパイプの管長を可及的に長く形成することができ、これにより、第１のテールパイプの通路抵抗が増えるので、エンジンの低速回転域における低周波数の排気音に対する消音性能を高めることができる。また、消音器の後方側から第２のテールパイプの下流部を車体後方側へ延出させたので、第２テールパイプの管長を短くして、その通路抵抗を小さくすることができ、エンジンの高速回転域でのエンジンの出力損失を大幅に低減できる。
【０００８】
また、請求項２記載の発明によれば、前記効果に加えて、第１のテールパイプの下流部の後部と、前記第２のテールパイプの下流部は、車体の縦中央線に対して対称の位置に配置されるので、排気消音装置を車体下の有効スペースを利用してバランスよく配置することができ、しかも外観上の体裁がよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面に示した本発明の実施例に基づいて以下に具体的に説明する。
【００１０】
図１は、本発明排気消音装置を備えた、車両用エンジンの排気系の全体斜視図、図２は、図１の２矢視仮想線囲い部分の主消音器の破断斜視図、図３は、図２の３矢視図、図４は、図３の４−４線に沿う拡大断面図、図５は、図３の５−５線に沿う拡大断面図、図６は、図３の６矢視の拡大断面図、図７は、主消音器の作用を示す模式図である。
【００１１】
図１において、車両の車体Ｂ下部には、その縦中央線Ｌ−Ｌに対して一方側（車両前進方向右側）に偏して排気系Ｅｘが配置される。この排気系Ｅｘは、車体Ｂの前部に配置されるエンジンＥの排気ポートに接続されて、車体Ｂの前後方向に沿って、その後方に延長されており、この排気系Ｅｘには、その上流側から下流側に順に補助消音器（プリチャンバ）Ｐ、および主消音器Ｍが直列に接続されており、主消音器Ｍは、車体Ｂの後方部に配置される。
【００１２】
エンジンＥから排出される排気ガスは、排気系Ｅｘへと流れ、補助消音器Ｐ内にて、補助的な消音がなされたのち、主消音器Ｍ内にて主たる消音がなされて大気へと排出される。
【００１３】
つぎに、本発明にかかる構成を備えた主消音器Ｍの構成について、図２〜６を参照して詳細に説明する。
【００１４】
主消音器Ｍは、消音器本体１と、インレットパイプ１０と、第１のテールパイプ２０と第２のテールパイプ３０とを備えている。
【００１５】
消音器本体１は、主消音器Ｍのハウジングを構成しており、前後両端面を開放した楕円筒状のアウタシェル２と、このアウタシェル２の開口前面に気密に固定される前部エンドプレート３と、その開口後面に気密に固定される後部エンドプレート４とより密閉の楕円筒状をなし、その内部に消音室が形成される。そして、この消音器本体１は、その短径側を上下方向に向け、車体Ｂに図示しない従来公知の支持手段を介して支持され、また前部エンドプレート３は、車体Ｂの前方側に位置している。
【００１６】
消音器本体１の内には、前部および後部エンドプレート３，４と略平行に仕切板５が固定され、仕切板５と後部エンドプレート４との間に上流室Ｕが、また、仕切板５と前部エンドプレート３との間に下流室Ｄがそれぞれ画成される。上流室Ｕは、下流室Ｄよりも容積が大きくしてあり、その内部は、消音器本体１内に固定される支持板６により、第１室Ｕ１と第２室Ｕ２とに分けられている。支持板６には、パンチング孔よりなる複数の連通孔７…が開口されており、これらの連通孔７…を通して第１室Ｕ１と第２室Ｕ２とは相互に連通されていて、第１室Ｕ１と第２室Ｕ２間では、複数の連通孔７…を通して排気ガスの自由な流通を許容できるようにしてあり、第１室Ｕ１と第２室Ｕ２は実質的に一つの上流室Ｕとして機能する。
【００１７】
前部エンドプレート３と仕切板５には、それらに跨がって消音器本体１の前後方向に延びるインレットパイプ１０の下流部１０ｄが貫通して固定されている。インレットパイプ１０は、エンジンＥからの排気ガスを消音室内に導くものであって、その上流部１０ｕは、消音器本体１の外部前方に延出されていてエンジンＥの排気ポートに連通される。また、インレットパイプ１０の下流部１０ｄの後端すなわち下流端は、上流室Ｕの第１室Ｕ１に開口される。したがって、エンジンＥの運転により排出される排気ガスはインレットパイプ１０に導入され、そこから消音器本体１内の上流室Ｕに導かれる。
【００１８】
また、図２，３に示すように、消音器本体１内には、第１のテールパイプ２０の上流部２０ｕが挿入されている。この上流部２０ｕは、消音器本体１内において、前記インレットパイプ１０と略平行に配置されていて、前部エンドプレート３、仕切板５および支持板６に貫通支持されており、その上流端は、末広状に拡開されて上流室Ｕの第２室Ｕ２に開口されている。第１のテールパイプ２０の下流部２０ｄは、消音器本体１の前部エンドプレート３からその前方外方へ延出されており、図１に示すように、車体Ｂの縦中央線Ｌ−Ｌを横切って、車体Ｂの一方側から他方側へ横方向に延び、さらに、車体Ｂの他方側において、その前後方向の後方に長く延長されて、その下流端は、車体Ｂの後方に向けて開口されている。そして、全体として第１のテールパイプ２０は、その全長が長く、かつ屈曲形成され、そこを流れる排気ガスの通路抵抗を増すようにしてある。
【００１９】
さらに、図２，３に示すように、消音器本体１内には、第２のテールパイプ３０の上流部３０ｕが挿入されている。この上流部３０ｕは、消音器本体１内において、前記インレットパイプ１０および第１のテールパイプ２０の上流部２０ｕと略平行に配置されていて仕切板５、支持板６および後部エンドプレート４に貫通支持されており、その上流端は、末広状に拡開されて下流室Ｄに開口されている。第２のテールパイプ３０の下流部３０ｄは、消音器本体１の後部エンドプレート４からその車体Ｂ後方部へ、消音器本体１の軸線と略平行に延出されている。そして、この第２のテールパイプ３０は、全体として前記第１のテールパイプ２０よりも短く、しかも直状に形成されて、そこを流れる排気ガスの通路抵抗を減らすようにしてある。
【００２０】
しかして、図１に示すように、第１のテールパイプ２０の下流部２０ｄの後部および第２のテールパイプ３０の下流部３０ｄは、車体Ｂの縦中央線Ｌ−Ｌを挟んで左右対称の位置に配置されている。
【００２１】
図２，３に示すように、消音器本体１内において、インレットパイプ１０の下流部１０ｄと、第２のテールパイプ３０の下流部３０ｄとは連結片４０により一体に結合されていてそれらが相互に補強されており、インレットパイプ１０の下流部１０ｄの片持ち部分の振れを防止できるようになっている。
【００２２】
図２，３，６に示すように、仕切板５には、上流室Ｕの第１室Ｕ１と、下流室Ｄとを連通する弁口５０が開口される。この弁口５０は、そこに設けられるバルブＶにより開閉されるようになっており、このバルブＶは従来公知（特開２００１−１２３８１７号公報参照）のリードバルブよりなるものであり、図６に最も明瞭に示すように、弁口５０を囲むようにして仕切板５の前面すなわち下流室Ｄ側にボルト止め５２されるハウジング５１と、このハウジング５１の一端部にストッパ５４と共に固定される弁体５３と、ストッパ５４に固定されて弁体５３を閉じ位置に弾発付勢する板ばね５５とを備えており、上流室Ｕ内の排気ガス圧力が所定値以下のときは、弁体５３は、弁ばね５５の弾発力により閉じられて、上流室Ｕと下流室Ｄとが遮蔽状態を維持され、また、上流室Ｕ内の排気ガス圧力が所定値を超えるときは、弁体５３は弁ばね５５の弾発力に抗して開弁されて弁口５０を開き、上流室Ｕと下流室Ｄとが連通状態に維持される。図２，３に示すように、消音器本体１の前部エンドプレート３は、前記リードバルブＶに対面する部分が外方に向けて膨出しており、リードバルブＶの周囲に、排気ガスが抵抗少なく流れるために流通間隙が形成される。
【００２３】
つぎに、この実施例の作用について説明する。
【００２４】
エンジンＥの運転により発生する排気ガスは、排気系Ｅｘを流れ、その排気音が補助消音器Ｐにて一次的に消音されたのち、主消音器Ｍへと導かれ、ここで主たる消音がなされた後、大気へと排出される。
【００２５】
ところで、エンジンＥのアイドリング運転、始動運転を含む低速運転域では、図７（Ａ）に示すように、エンジンＥの燃焼圧力が低く、そこから排出される排気ガスの圧力も低いため、インレットパイプ１０を経て上流室Ｕに流入された排気ガスの圧力は、弁ばね５５の閉弁ばね力よりも弱いため、リードバルブＶは閉弁状態を維持されている。したがって、図７（Ａ）実線矢印に示すように、主消音器Ｍに流入した排気ガスは、すべてインレットパイプ１０から上流室Ｕの、第１室Ｕ１から第２室Ｕ２へと流入し、その後、第１のテールパイプ２０に流入する。第１のテールパイプ２０内に流入した排気ガスは、その上流部２０ｕから下流部２０ｄへと流れて大気へ排出される。
【００２６】
ところで、排気ガスが主消音器Ｍを前述したように流れるときに、上流室Ｕが拡張室として機能することにより、その排気音は、拡散消音される。また、排気ガスは、そのすべてが第１のテールパイプ２０を流れる。しかして、第１のテールパイプ２０は、その下流部２０ｄが車体Ｂの縦中央線Ｌ−Ｌを横切って車体Ｂの横方向に延びる前部と、その前部から車体Ｂの前後方向後方に延びる後部とを備え、全体として屈曲部を有して管長が長く形成されるので、排気ガスは、そのすべてが、この第１のテールパイプ２０を流れることにより、流路面積が小さく、しかも長い屈曲径路を流れる結果となって、エンジンＥの低速回転域での主消音器Ｍによる消音効果を顕著に高めることができる。
【００２７】
一方、エンジンＥの燃焼が完爆状態となって、高速運転域に達すると、その燃焼圧力が高くなり、そこから排出される排気ガスの圧力も高くなるため、図７（Ｂ）実線矢印に示すように、インレットパイプ１０を経て上流室Ｕに流入した排気ガスの圧力は、リードバルブＶの弁ばね５５の閉弁ばね力よりも高くなり、弁体５３は開弁されるに至る。したがって、図７（Ｂ）に矢印に示すように、インレットパイプ１０から上流室Ｕの第１室Ｕ１に流入した排気ガスは、その一部が支持板６の複数の連通孔７…を通って上流室Ｕの第２室Ｕ２に入り、そこから第１のテールパイプ２０に流入する一方その残部は、仕切板５の弁口５０を通って下流室Ｄへと流れ、そこから第２のテールパイプ３０に流入する。第１および第２のテールパイプ２０，３０を分流して流れた排気ガスは、そのまま大気へ排出される。
【００２８】
そして、排気ガスが第２消音器Ｍ内を前述したように流れるときに、上流室Ｕおよび下流室Ｄが拡張室として機能し、また、排気ガスは、第１および第２のテールパイプ２０，３０を流れることにより、流路面積が大きくしかもその一部が短い径路を流れるので、全体として、第１および第２のテールパイプ２０，３０を流れる排気ガスの通路抵抗を大幅に低減することができ、エンジンＥの高速回転域での出力損失の低減を図ることができる。
【００２９】
しかして、この実施例によれば、主消音器Ｍを、車体Ｂの縦中央線Ｌ−Ｌに対して一方側（車体前進方向、右側）に偏らせて配置し、第１のテールパイプ２０を縦中央線Ｌ−Ｌを横切って車体Ｂの他方側（車体前進方向、左側）の延長させ、さらに車体Ｂの後方へと延長させているので、主消音器Ｍの構造を複雑化したり、大型化したりすることなく、第１のテールパイプ２０の管長を可及的に長く形成することができ、エンジンＥの低速回転域における低周波数の排気音に対する消音効果を著しく高めることができ、しかも、第１のテールパイプは、車体Ｂ下のスペースを有効利用して、主消音器Ｍに対してバランスよく配置することができる。さらに、主消音器Ｍより外部に延出される、第１のテールパイプ２０の下流部２０ｄの後部と、第２のテールパイプ３０の下流部３０ｄは、車体の縦中央線Ｌ−Ｌに対して車体Ｂ後方部に対称位置に配置されているので、外観上の体裁がよい。
【００３０】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明はこの実施例に限定されることなく、本発明の範囲内で種々の実施例が可能である。
【００３１】
たとえば、前記実施例では、本発明を主消音器Ｍに実施した場合を説明したが、これを補助消音器Ｐに実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明排気消音装置を備えた、車両用エンジンの排気系の全体斜視図
【図２】図１の２矢視仮想線囲い部分の主消音器の破断斜視図
【図３】図２の３矢視図
【図４】図３の４−４線に沿う拡大断面図
【図５】図３の５−５線に沿う拡大断面図
【図６】図３の６矢視の拡大断面図
【図７】主消音器の作用を示す模式図
【符号の説明】
【００３３】
２０・・・・第１のテールパイプ
２０ｄ・・・下流部
３０・・・・第２のテールパイプ
３０ｄ・・・下流部
Ｂ・・・・・車体
Ｅ・・・・・エンジン
Ｍ・・・・・消音器（主消音器）
Ｖ・・・・・バルブ
Ｌ−Ｌ・・・縦中央線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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